Как я делал себе АВР для генератора
Несколько лет назад делал себе АВР (автоматический ввод резерва) для работы на даче от генератора. Сейчас многие ИТ-шники переходят на удалёнку, работают с дач, где качество электропитания может оставлять лучшего. Поэтому решил написать о своем опыте самодельного АВР на микроконтроллере ATmega8A. Если тема интересна, добро пожаловать под кат, будет много букв и кода.
О заземлении
Прежде чем что-либо делать с электричеством, нужно позаботиться о наличии хорошего заземления в вашем доме. Просто так взять и подключить обычный бытовой бензиновый/дизельный/газовый генератор к электросети дома не получится. Нужно соблюдать меры предосторожности. Первая из них – ваш генератор должен быть хорошо заземлен. Тогда у вас есть хорошие шансы не получить удар током, когда статика от вашего любимого свитера пробъёт изоляцию обмотки генератора. Вообще, к работающему генератору не стоит без нужды прикасаться.
Стоит помнить, что в сети не всегда 220В. Коммутация на линиях, грозовые разряды вдалеке, статические разряды дают такие наводки, что в сети нередки короткие импульсы в несколько киловольт. С этим борются установкой разрядников и УЗИП на вводе в дом, но это очень редкая практика в РФ. Так что пусть искра в землю уходит, и не через вас – сделайте по всему дому хорошее заземление. Без этого делать что-либо дальше просто нельзя!
О генераторах
К слову, у многих бытовых бензиновых генераторов обмотки никак не соединены с землёй. И это вполне нормально, когда вы питаете от генератора один электроинструмент. Но когда вам надо подключить генератор к дому, нужно сделать нулевой провод (N) и провод фазы (L). Для этого один из выводов генератора заземляется и из этой точки заземления уже независимо нужно вести в дом два провода – один будет нейтралью N, а второй – защитным заземлением (PE). При выборе генератора нужно обратить внимание, можно ли заземлять его выход, порой это запрещено в инструкции к генератору, тогда такой генератор вам не подойдёт.
Часто в Сети можно увидеть схемы подключения генератора без заземления и разделения линий N и PE. Не делайте так, дольше проживёте. Такие схемы хорошо работают до первого неудачного стечения обстоятельств. В типичных блоках питания современных электронных приборов стоят конденсаторы с линий L, N на землю. Если N не заземлить у генератора, то за счёт этих конденсаторов на линии N будет, если повезёт, 110 вольт относительно земли. Кстати, многие газовые котлы в таком режиме вообще перестают работать. Про влияние статики без присутствия заземления я уже писал выше.
О схемах АВР
Есть несколько разных схем реализации АВР. Дальше я буду писать о наиболее безопасной с моей точки зрения схеме однофазного АВР. Я не советую экономно делать АВР на одном контакторе или же с коммутацией только одного фазного провода. Только вместе с нейтралью.
На приведенной схеме питание от сети и от генератора подаётся через вводы 1 и 2. Они защищены спаренными автоматами. Через дополнительные автоматы питаются схемы коммутации и индикации. Видно, что катушки реле взаимно блокируются электрически. За включение того или иного ввода отвечает для упрощения не показанный на схеме микроконтроллер, который замыкает цепи в точке коммутации ТК1 или ТК2.
Принципиальным моментом является наличие в АВР 2х схем блокировок – взаимной механической блокировки коммутирующих вводы контакторов и взаимной электрической блокировки контакторов. Самодельщики ради экономии, бывает, в своих конструкциях пренебрегают этими блокировками, а зря. Схема без блокировок может проработать некоторое время, но в какой-то момент контакты пригорят, возвратные пружины ослабнут и случится КЗ между вводами. Во-первых, это грозит большим бабахом, если обе линии окажутся под напряжением, но это не самая большая проблема. Гораздо важнее, что ваш генератор неожиданно для ремонтирующих проводку электриков может выдать в общую сеть напряжение – при неблагоприятном стечении обстоятельств ремонтирующие линию электрики могут погибнуть. Для вас это уже уголовная статья.
О контакторах
Таким образом, использование обычных реле для нас отпадает, подойдут только специализированные контакторы. Для больших мощностей есть ещё вариант с моторизованными приводами, но это дорого и для типичного домашнего применения избыточно.
Чтобы сделать механическую блокировку, нужно выбрать контакторы, которые могут работать в паре. Обычно взаимная блокировка достигается установкой одинаковых контакторов рядом друг с другом и установкой дополнительной опции – механического блокиратора. Он продаётся отдельно от контакторов и стоит копейки.
Взаимная электрическая блокировка возможна, если на контакторе есть дополнительные сигнальные контакты, работающие на размыкание. Иногда они сразу встроены в контактор, иногда их можно докупить и установить как опцию.
Ведущие производители контакторов имеют в своих линейках такое оборудование. Так что найти и купить комплект не представляет особого труда. Правда цены на брендовые контакторы на порядок выше наших/китайских. Поскольку количество циклов коммутации не ожидается большим, то выбор китайских контакторов вполне оправдан. К недостаткам можно отнести только то, что катушки контактора во время работы довольно сильно гудят.
Еще по поводу коммутируемой мощности. Контакты контактора должны выдерживать максимальную мощность, которую вам разрешено потреблять в доме. У меня это 10 кВт, поэтому контакторы я выбирал на допустимый ток через один контакт примерно в 50 ампер. Стоит отметить, что по какой-то причине коммутируемая мощность для типичного трехфазного контактора указывается в паспорте суммарная для всех трёх фаз, поэтому надо внимательно смотреть, какой допустимый ток именно через один контакт.
О схеме управления
Когда я занимался созданием АВР у меня было несколько особых требований к его работе:
- У меня не так часто отключают электричество, поэтому я решил, что мне не нужен автозапуск генератора, а вот от автоматической остановки генератора я решил не отказываться: когда сеть восстанавливается, генератор сам затихает и сразу понятно, что теперь с питанием всё хорошо, да и бензин экономится
- После старта генератора ему надо дать время прогреться и только после прогрева давать ему нагрузку. Т.е. мне нужен был таймер включения АВР после подачи напряжения от генератора
- После восстановления напряжения в сети часто происходили повторные отключения через короткий промежуток времени, поэтому мне нужен был таймер, который бы выждал перед переходом с генератора на сеть некоторое время и не глушил сразу генератор
- Генератору, говорят, полезно перед выключением немного поработать без нагрузки. И для этого мне тоже нужен был таймер
Таким образом вырисовывалась картина, что мне нужен контроллер с несколькими таймерами. В те времена я увлекался кодингом на AVR, поэтому решил сделать такой контроллер на Atmega 8a.
Хорошо бы, чтоб контроллер работал долго и надёжно. Кроме того, чтобы сделать полную гальваническую развязку и снабдить контроллер сторожевым таймером я ничего более не придумал. Ну и сделать схему и программу максимально простыми. Поскольку делалось всё для себя, то все настройки и калибровки решил оставить в коде — весь UI свелся к одному светодиоду )
Основная задача контроллера – мониторить напряжение на вводах и, при необходимости, переключать вводы. При этом приоритетным является ввод от деревенской сети.
Тут стоит отметить, что качество сети таково, что колебания от 150 в до 250 в вполне обычное явление. Поэтому понятие что есть хорошее питание от сети очень размыто. Через какое-то время я решил эту проблему, когда поставил на весь дом один мощный тиристорный стаблизатор напряжения на 11 кВт. Но, важно, стабилизатор можно ставить только до АВР, а не после! Включать стабилизатор для генератора категорически не рекомендуется. Есть опасность, что при определенной комбинации нагрузок, особенно всяких мощных насосов, система из генератора и стабилизатора станет неустойчивой и войдет в автоколебания.
После некоторых раздумий нарисовал такую схему в Eagle.
В схеме есть два идентичных трансформаторных источника питания, при наличии напряжения на любом из вводов схема обеспечена питанием. Между вводами возможно напряжение в 600в, поэтому изоляция трансформаторов должна быть хорошей. Питание берется после пакетников QF3 и QF4 соответственно.
У каждого источника есть резистивный делитель напряжения, защищенный от перенапряжения стабилитроном – с него производится путём нехитрых расчётов измерение напряжение сети с помощью АЦП микроконтроллера.
Для коммутации катушек контакторов применяется стандартная схема из даташита для управления семисторами. 2 штуки ). Катушки — это индуктивная нагрузка, поэтому цепи снаббера на выходе из резистора и конденсатора обязательны.
У меня был релейный модуль с али, который используется для останова генератора. На схеме он просто прямоугольник с тремя выводами.
Из особенностей еще в качестве генератора опорного напряжения использован TL431. В остальном всё включено стандартно для Atmega 8. Есть светодиоды для индикации наличия напряжения питания на вводах и один светодиод статуса устройства. Тактируется схема с помощью внешнего кварца на 16 МГц.
Eagle мне породил вот такую печатную плату. Никаких SMD, симисторы и стабилизатор с легкими радиаторами.
Два тороидальных трансформатора установлены прямо на плате. Плату изготовил традиционным радиолюбительским способом с помощью фоторезиста. После монтажа покрыл тремя слоями акрилового лака. Надеюсь не пробьет его высокое напряжение.
О программе управления
Код программы довольно длинный, извините.
Программа разработана с помощью бесплатного AVR Studio и использует стандартные библиотеки AVR.
В основном цикле программа проверяет напряжение на входах вводов, оценивает состояние включения контакторов, учитывает работу программных таймеров, производит необходимые корректировки включая или выключая реле и контакторы, затем уходит в спячку. Для отладки сделан вывод отладочной печати в последовательный порт микроконтроллера.
Для контроля зависаний предусмотрен сторожевой таймер.
Все циклы измерений сделаны на прерываниях и с использованием аппаратных таймеров. Счетчик секунд сделан на таймере 1. По прерыванию таймера 1 обновляются программные таймеры, отвечающие за задержки включения и отключения контакторов и реле генератора.
Второй таймер используется для создания эффекта мигания светодиода статуса. Предусмотрено три паттерна мигания. Значения из паттерна мигания берутся в прерывании таймера 2. По миганию можно судить о состоянии контроллера.
Два АЦП также работают по таймерам и усредняют по 2500 сэмплов измерений напряжения. Для перевода измерений в реальные вольты предусмотрены калибровочные константы. Их значения надо исправить в ходе настройки АВР.
Кроме того, есть еще ряд констант, которые нужно определить в ходе наладки.
Реле останова генератора при работе от генератора держится включенным, блокируя поступление напряжения на цепь останова генератора. После завершения работы таймера работы генератора на холостом ходу, реле выключается и на цепь останова генератора через это реле начинает поступать ток. На самом генераторе стоит специальный блок, который после появления напряжения с некоторой задержкой замыкает цепь зажигания на массу, что приводит к останову генератора. Этот же блок содержит цепь подзаряда аккумулятора генератора. Если кому интересны детали, напишите в комментах, я сделаю отдельный пост об этом блоке. В нём нет кода, всё аппаратно.
Если кто-то надумает повторить АВР, то стоит подкорректировать значения настроек. Готовую прошивку не публикую, так как программу всё равно надо править в ходе настройки АВР.
Надо сказать, что мой АВР работает уже 4 года без проблем, так что схема можно считать проверенная как и код.
Бензогенератор с автоматическим запуском при отключении электроэнергии сохранит уют в вашем доме
Главная » Отопление » Монтаж отопления » Автоматический запуск генератора своими руками
На сегодняшний день генератор для дома является необходимым приобретением. Иногда даже если вы являетесь владельцем этого устройства, то все равно можете оказаться без света. Автоматический запуск генератора поможет избежать этих проблем. Если у вас нет этой системы, тогда вы можете столкнуться с проблемами:
– Замерзшей системой отопления.
– Электроприборами, которые не работают.
В последнее время отключение электричества это непредвиденная ситуация. Для того чтобы питание осуществлялось не от сети, а от дополнительного источника вам потребуется выполнить его подключение. Провести запуск генератора можно следующими способами:
- В ручном режиме. В этом случае вам нужно самостоятельно подойти к генератору и включить его.
- В автоматическом режиме. С помощью этого способа вы сможете избежать всех проблем. Устройство будет включаться самостоятельно. Эти устройства имеют специальный блок автоматического ввода резерва.
Встроенная система автоматического запуска генератора позволяет получить легкость и удобство в его управлении. Этот вид генераторов давно завоевал признание людей. С их помощью вы сможете значительно продлить жизнеспособность вашей бытовой техники. В этой статье вы найдете информацию о том, как установить автоматический запуск на генератор своими руками. При необходимости можете прочесть, как подключить тепловентилятор.
Как сделать автоматический запуск генератора?
Сделать автоматический запуск генератора самостоятельно можно с помощью системы ATS. В последнее время многие производители продают устройства с наличием этой функции. Но вы можете столкнуться и с простыми моделями, которые не имеют эту функцию. При желании вы легко можете усовершенствовать свое устройство, сделав его универсальным. Установка блока управления не занимает много времени.
Главным условием для подключения блока к генератору является наличие в устройстве электростартера. Этот электрический элемент является базой для организации автоматического включения. Прежде чем пойти на рынок и приобрести себе блок управления необходимо проверить наличие электростартера на генераторе. Установить автоматический ввод резерва вы сможете на следующие виды генераторов:
- бензиновый;
- газовый;
- с наличием двухтопливной системы.
Мощность устройства и другие его технические характеристики не будут иметь никакого значения. Установку этого устройства лучше всего доверить профессионалу. Если вы не являетесь специалистом, тогда вам следует проводить подключение по инструкции. Эта техническая система состоит из двух элементов:
- Контролера. Это устройство защищено изоляцией и подключается к генератору с помощью защищенных проводов.
- Силовой части. Она включает в себя магнитные пускатели. Это исполнительная часть системы. Именно она в дальнейшем будет управлять вашей системой автоматического запуска.
Как работает устройство АВР с генераторным вводом
В последнее время на рынке появилось много устройств автоматического резервирования, имеющих управляющий микропроцессорный контроллер. Большой популярностью в этом плане пользуется управлющие реле-контроллеры серии Easy производства фирмы Moeller. Анализируя сигналы датчиков напряжения, микроконтроллер обнаруживает сбой питания и инициирует процедуру запуска двигателя генератора (обычно синхронного). Как только он достигает номинального напряжения и частоты система управления переключает на питание от него нагрузки потребителя. С точки зрения электротехники схема подключения АВР для ответственных и мощных нагрузок представляет собой довольно сложную задачу, поскольку неизбежные временные задержки и другие технические сложности затрудняют мгновенное получение резервного питания.
Основные возможности блока управления ATS
Автоматический запуск генератора проходит только с помощью ATS. При этом она не требует никакого вмешательства человека. Эти блоки могут иметь различные комплектации и типы. Какое устройство выбрать именно вам зависит от модели вашего устройства. Если напряжение в вашей сети начнет падать, тогда генератор автоматически переключится на подачу электроэнергии. При необходимости вы сможете выполнять ряд настроек этой системы.
При необходимости запрограммировать устройство можно даже на качество тока. Если качество начнет падать, тогда блок управления запустит генератор. Эта функция является важной в том случае, если к системе вы подключаете чувствительные приборы. Время включения дополнительного устройства может отличаться. Скорость этого процесса будет зависеть от цены вашего блока управления. Если цена выше, тогда ему потребуется меньше времени для того, чтобы запустить генератор. Благодаря этому устройству конвектор в доме будет работать постоянно.
В частном доме скорость автоматического запуска генератора не является главной особенностью. Ускорять процесс запуска необходимо на предприятиях, где идет непрерывный процесс производства. Если отсутствие света будет длительным, тогда возможна поломка оборудование. Существуют блоки управления, которые могут выполнять включение за несколько доли секунд. Если вы проживаете в частном доме, тогда автоматический запуск генератора произойдет в течение 10 секунд. Этот отрезок времени является оптимальным.
Блок (ATS) способен не только проводить включение устройства. Если подача электроэнергии будет возобновлена, тогда устройство тоже будет выключено. Есть и дешевые блоки, которые не имеют эту функцию. Они являются неудобными, так как если электричество будет возобновлено, тогда система будет продолжать свою работу. Те электростанции, которые оснащены этой системой легко могут генерировать электричество любой мощности. Они не понизят качество тока и поэтому их используют в частном секторе. Также эти устройства используют для медицинской отрасли.
Контроль частоты и напряжения
Одной из основных функций устройства АВР является обнаружение падения напряжения или полного исчезновения основного источника питания. Как правило, все фазы питающей сети контролируются на стороне посредством реле минимального напряжения (реле контроля фаз). Точка сбоя определяется по падению напряжения ниже минимально допустимого уровня на любой из фаз. Информация о напряжении и частоте передается в щит АВР, где определяется возможность продолжения питания нагрузок. Допустимый минимум напряжения и частоты должен быть обязательно преодолен перед переключением нагрузок на питание от резервного генератора, мощность которого должна его обеспечивать.
Что выгоднее: установить ATS или приобрести генератор с этой функцией?
Если в вашем устройстве есть автоматический запуск генератора, тогда вы сможете найти специальный выход на своей передней панели. Этот блок не является заводским устройством. Его разрабатывают отдельно и для каждой модели. Именно поэтому синхронизация генератора с вашей системой будет наиболее эффективной. Если генератор содержит в своей конструкции электрический стартер, тогда приобрести этот блок можно отдельно. На Украине наиболее популярной компанией, которая выпускает эти блоки, считается компания “Порто Франко”. Она уже длительное время находится на рынке и занимается изготовлением только качественной продукции.
Ее контроллеры имеют высокое качество и предназначаются для следующих устройств:
- однофазных;
- трехфазных устройств.
Благодаря этому использовать свой генератор можно наиболее эффективно. Установка отдельного блока по цене выйдет немного дороже, чем приобрести готовую продукцию. Если вы решили приобрести заводской генератор, тогда будьте уверены, что сделали правильный выбор. Генератор с автоматическим запуском стоит примерно 600 долларов. Если вы приобретете, устройство с высокой ценой, тогда можете быть уверенными, что синхронизация будет обеспечена.
Основная временная задержка
Схема АВР обычно имеет возможность широкой регулировки времени задержки ее срабатывания. Это является необходимой функцией для возможности купирования неоправданных отключений от источников основного электропитания при кратковременных его нарушениях. Наиболее превалирующая временная задержка перекрывает любые кратковременные отключения, чтобы не вызывать ненужных запусков приводных двигателей генераторов и переключений на них нагрузок. Эта задержка находится в диапазоне от 0 до 6 секунд, причем одна секунда является наиболее распространённым вариантом. Она должна быть короткой, но достаточной для подключения к резервным источникам питания нагрузок потребителей. Многие компании сегодня покупают мощные источники бесперебойного питания на аккумуляторных батареях, обеспечивающие минимальное время задержки подключения.
Описание функций автозапуска генератора
Автоматизация качества делает функции генератора намного проще и доступной для многих. Выбор систем автозапуска рекомендуется делать в специализированных компаниях, которые не только продают, но и устанавливают оборудование.
Система имеет такие функции:
- Автоматический запуск и остановка двигателя — эта функция, значит, что двигатель запускается автоматически, когда сетевая сеть отключается, и соединяет ваш дом с 220-вольтовым напряжением, которое генерирует генератор. А также правильно приглушить генератор двигателя после восстановления источника питания и переключить свой дом на сеть 220 вольт (или 380 вольт).
- Зима/летний режим (прогревание двигателя в течение 3 минут) — эта функция предназначается для работы устройства в холодном климате в условиях отрицательной температуры. Когда функция включена, после запуска объект не включается сразу, но через 3 минуты. За это время, двигатель будет иметь время, чтобы немного согреться, и не будет прекращаться при подключении к нему большей нагрузки.
- Автопереключение объекта на устройство и обратно — когда автопусковой контроллер переключает ваш дом на напряжение 220 вольт или напряжение, генерируемое устройством, будет полностью автоматическим, без вмешательства человека.
Режим «двойной стартер» — эта функция нужна для двигателей, работающих с «маленькими трудностями». Например, когда нужно запустить двигатель, нужно увеличить время работы стартера.
Рейтинг ТОП-13 лучших моделей
| Место | Наименование | Цена |
| ТОП-7 лучших бензиновых генераторов с автозапуском | ||
| 1 | Hyundai HHY 7020FE ATS | 50 000 ₽ |
| 2 | Hyundai HHY 10000FE ATS | 58 000 ₽ |
| 3 | Hyundai HHY 10000FE-3 ATS | 58 000 ₽ |
| 4 | ЗУБР ЗЭСБ-6200-ЭА | 52 000 ₽ |
| 5 | Huter DY8000LXA | 50 000 ₽ |
| 6 | Huter DY6500LXA | 41 000 ₽ |
| 7 | Daewoo Power Products GDA 8500E-3 | 59 000 ₽ |
| ТОП-3 лучших дизельных генераторов с автозапуском | ||
| 1 | CHAMPION DG6501ES+ATS | 70 000 ₽ |
| 2 | MVAE АД-18-400-АР | 300 000 ₽ |
| 3 | MVAE АД-80-400-АР | 700 000 ₽ |
| ТОП-3 лучших газовых генераторов с автозапуском | ||
| 1 | Generac 6520 | 195 000 ₽ |
| 2 | BRIGGS & STRATTON G60 | 200 000 ₽ |
| 3 | Generac 7145 | 375 000 ₽ |
Дополнительные временные задержки
После восстановления основного питания, некоторая временная задержка необходима, чтобы убедиться в достаточной стабильности нагрузки для ее отключения от резервного питания. Как правило, она составляет от нуля до тридцати минут. АВР для генератора должна автоматически обойти эту временную задержку в возвращении к основному источнику, если резервный сбоит, а основной снова работает нормально.
Третья наиболее общая временная задержка включает в себя период остывания двигателя. На его протяжении система управления дизель-генератора контролирует разгруженный двигатель вплоть до его останова.
В большинстве случаев обычно желательно переключать нагрузки на резервный генератор, как только достигнуты соответствующие уровни напряжения и частоты. Однако в некоторых ситуациях конечные потребители хотят последовательности переключений различных нагрузок на резервный генератор. Когда это требуется, выполняется несколько схем АВР для генератора, срабатывающих с индивидуальными временными задержками, так что нагрузки могут быть подключены к генератору в любом желаемом порядке.
Автономная генераторная система
Автозапуск генератора осуществляется в такой же последовательности, что и в ручном режиме, только гораздо быстрее. Простейшие устройства выполняют простое включение и отключение дома от электростанции. В современных моделях есть более широкая функциональность. Конструкция таких устройств базируется на новейших программных процессорах.
Особенности генераторной установки
Система позволяет осуществлять контроль не только наличие напряжения, но и его номинальную величину в верхнем и нижнем пределе, а также разницу напряжения между фазами. Когда параметры не допускаются, происходит автоматическое переключение на генераторный набор. На некоторых моделях автоматического переключения (АТС) можно самостоятельно программировать все нужные параметры, обеспечивающие правильную работу электростанции. Дополнительные параметры предоставляются в приборах с учётом их специфики.
Также рекомендуем прочитать:
Изготовление станка для заточки ножей своими руками Как сделать коптильню горячего копчения своими руками Как своими руками правильно провести зарядку аккумулятора автомобиля Холодная ковка своими руками: оборудование и инструмент
Режим работы устройства
Одна заправка позволяет прибору работать в течение 9 часов. Чтобы увеличить эту цифру, генератор может работать автоматом в экономичном режиме. Например, в случае отключений электроэнергии, невозможно включить электростанцию для обеспечения непрерывной работы только одного холодильника или котла. В таких случаях можно установить режим работы «через час после трёх», что значит один час работы и 3:00 отдыха. В течение этого времени ничего не случится ни с холодильником, ни с системой отопления. Благодаря таким сбережениям увеличивается не только временной период эксплуатации станции, но и его двигательный ресурс.
Автоматический запуск генератора при отключении электроэнергии
При регулярных или частых отключениях электроэнергии, а также при нестабильной работе сети электропитания, приходится прибегнуть к альтернативным источникам электропитания. Самым распространненым и популярным на сегодняшний день остается генератор, процесс подключения которого иногда вызывает трудности у пользователя.
Подключение генератора не представляет большой сложности. Но для оптимизации расхода топлива и стабильности системы электроснабжения используется генератор с автоматическим запуском. При отключении электроэнергии устройство в автоматическом режиме запускается, тем самым обеспечивая бесперебойное электроснабжение.
Классификация по типам
В первую очередь необходимо знать, какой объект будет питаться от альтернативного источника, в таком случаи выделяют два типа устройств:
- бытовые;
- промышленные.
А также данное устройство можно разделить на типы потребляемого топлива для работы:
- дизель;
- газ;
- бензин.
Существуют также твердотопливные типы устройств, но они менее распространены. Если рассматривать выше приведенные, у каждого существуют свои достоинства и недостатки.
Дизельный резервный источник питания, как правило, дороже своих аналогов, работающих на других типах топлива, не очень хорошо себя проявляет в морозную погоду, что вынуждает устанавливать его в отдельные закрытые помещения, к тому же двигатель его работает более шумно. Плюсом этого устройства является, его более долгий срок службы, двигатель меньше подвержен износу, а также у устройств этого типа довольно экономичный расход топлива.
Газовый электрогенератор, является самым экономичным, если смотреть на уровень потребления топлива в сравнении со своими конкурентами, менее шумный и имеет длительный ресурс работы при верной эксплуатации. Главным недостатком, является опасность работы с газом и более сложная заправка топливом.
Бензогенератор, самый распространенный и простой в эксплуатации, представлен самым большим количеством моделей на рынке, в самых разных ценовых категориях, что и является его главным преимуществом. Минусы такого устройства: большой расход топлива, маленький ресурс работы, но при этом именно его чаще всего приобретают для бытовых целей и подготавливают под автоматическое включение генератора при отключении электричества.
Быстрое подключение
Запустить генератор бензиновый при отключении света не должно вызывать больших сложностей, существует простой способ с обычным подключением в розетку. Желательно, чтобы розетка была установлена на счетчике после основного вводного автомата с отдельным трехклавишным переключателем.
Для подачи энергии используется кабель с двумя вилками. Отключается основной автомат. Делается это для того, чтобы при восстановлении электроподачи от основной сети генератор не вышел из строя.
Надо проверить щупом, в норме ли уровень масла, убедится в наличии топлива, повернуть рычаг на воздушном фильтре и клапан на подачу бензина в положение on. Произвести запуск стартера и вернуть рычаг воздушного фильтра в обратное положение, включить питание на розетку с помощью трехклавишного переключателя.
Такой способ подходит при редких отключениях света. При частых перебоях собирается система, благодаря которой происходит автоматический запуск генератора при отключении электричества.
Система автозапуска
На данный момент появилось много устройств уже с установленной системой в корпусе генератора, дополнительных манипуляций, для того чтобы произошел автозапуск бензогенератора производить не приходится. Но необходимо учитывать, подобная электростанция стоит дороже. Выходом может стать собранная автоматика для генератора своими руками. Для этого необходимо иметь в наличии блок управления (блок автоматического запуска генератора).
Если рассмотреть принцип управления при правильной настройке системы, бензогенератор с автоматическим запуском при отключении электроэнергии, не потребует вмешательства человека. Для этого используется схема с подключением устройства автоматики. На прибор необходимо подключить питание в 12 вольт, от аккумулятора, само устройство устанавливается после счетчика, для этого необходимо будет установить два двух клавишных автомата, один для устройства автоматики, второй это сеть дома. Как правило, на панели АВР расположено 4 индикатора и кнопка для переключения режимов.
К устройству подключается кабель основного питания от городской сети, в нижней части устройства располагается разъем для соединения с генератором, он и будет запускать стартер при отключении питания в 220 вольт от основного источника. При коротких отключениях и потерях сети прибор автоматики срабатывать не будет, что предотвратит холостой запуск генератора. Если в устройстве не предусмотрено подключение от АВР, тогда потребуется аккумулятор для запуска стартера генератора с реле переключения режима работы, а также контролер дроссельной заслонки.
Originally posted 2018-03-28 15:00:45.
АВР для генератора: устройство, принцип работы, схемы подключения
Управление источником резервного питания ручным запуском во многих случаях оправдано. Однако, для обеспечения непрерывного процесса функционирования электрического оборудования существует необходимость в бесперебойном питании. Актуальность вопроса автоматизации вводу резерва довольно часто выходит на первый план. С этой целью применяются устройства автоматического включения резерва (АВР). Современные устройства АВР для генератора – это надёжные приборы, исключающие участие человека в управлении резервным питанием.
Автоматическое управление запуском генераторов в случае пропадания сети позволяет возобновлять подачу электричества практически мгновенно или с небольшой задержкой. Таким образом, обеспечивается непрерывное функционирование электрооборудования, остановка которого может повлечь нежелательные последствия или спровоцировать аварийный режим в работе контролируемой системы. Оборудование дизельных и бензиновых генераторов электронным блоком автозапуска объективно является необходимой мерой для повышения безопасности эксплуатации отдельных электрических приборов.
Что такое АВР
Это блок, состоящий из нескольких узлов, который в автоматическом режиме переключает нагрузку между основным и резервным источником тока. Некоторые однофазные и трёхфазные модели бензиновых и дизельных генераторов оборудованы АВР изначально. Для переключения нагрузки потребуется только установить специальный переключатель после электросчётчика. Положение силовых контактов управляется основным источником электроэнергии.
Практически все модели с запуском электростанции от аккумулятора можно оборудовать автономными системами АВР. При этом для монтажа блоков резервного ввода применяются шкафы АВР. При этом щиты АВР (рисунок 1) можно размещать непосредственно возле газовых генераторов либо устанавливать блоки в общем электрическом щите.
Рисунок 1. Пример электрического щита АВР
Основная функция блока АВР заключается в том, чтобы осуществить автоматический запуск электростанции после исчезновения электрического тока в общей сети, а затем подключить нагрузку к резервному электроснабжению. При возобновлении подачи электроэнергии блоком автоматики нагрузка переключается на основную электрическую сеть, а резервный источник отключается.
Классификация устройств АВР:
- по количеству резервных секций;
- классу напряжения;
- типу резервной сети (применение в однофазных сетях или для трехфазных потребителей);
- мощности обслуживаемой нагрузки;
- времени задержки переключения.
Электрическую схему АВР можно настроить таким образом, чтобы обеспечить энергией не всей локальной сети, а лишь тех линий, которые являются критическими. Некоторые схемы позволяют учитывать приоритетность линий. В первую очередь питанием обеспечиваются те цепи, которые обеспечивают электричеством важные системы жизнеобеспечения. Такой подход позволяет рационально распределить нагрузки.
Устройство и принцип работы
АВР для генератора состоит из трёх взаимосвязанных основных блоков:
- семейства контакторов, коммутирующих вводные и нагрузочные цепи;
- логических и индикационных устройств;
- блока релейных переключателей, предназначенных для управления генератором.
С целью повышения надёжности резервной энергосистемы устройства АВР могут комплектоваться дополнительными блоками. Например, включение в схему инверторов позволяет выровнять провалы в напряжениях, исключить временные задержки, сделать выходной ток более качественным.
Включение резервной линии обеспечивает контактная группа. За наличием вводного напряжения следит реле контроля фаз.
Рассмотрим принцип работы системы резервного питания на примере упрощённой схемы (рис. 2). В штатном режиме, когда питание осуществляется от основной сети, контакторный блок направляет электроэнергию на линии потребителей. На схеме показан дополнительный блок – инвертор, преобразующий постоянный ток от аккумулятора в переменный, напряжением 220 В.
Рис. 2. Упрощённая схема резервного питания
Сигнал о наличии вводного напряжения подаётся на блок логических и индикационных устройств. В номинальном режиме вся система находится в устойчивом состоянии. При аварии в основной сети (напряжение падает ниже установленного уровня) насыщение соленоида реле контроля фаз становится недостаточным для удерживания контактов в рабочем (нормально замкнутом) состоянии. Происходит разъединение контактов и отключение нагрузки от линии электропередач.
Если система оборудована инвертором, как показано на схеме, он переходит в режим генерации переменного тока, напряжением 220 В. Таким образом, потребители получают стабильное напряжение даже при полном отсутствии тока в коммерческой сети.
Если параметры линий электропередач не восстанавливаются в заданный промежуток времени, контролёр подаёт сигнал на запуск генератора. При поступлении от альтернатора стабильного напряжения, контакторы переключаются на резервную линию.
Автоматическое включение потребительской сети происходит следующим образом: на реле контроля фаз поступает напряжение, переключающее контакторы на основную линию. Цепь резервного питания разъединяется. Сигнал от контролёра поступает на механизм управления подачей топлива, который закрывает заслонку в бензиновом двигателе или перекрывает дизтопливо в системе питания дизеля. Электростанция отключается.
При полном автоматическом переключении участие оператора не требуется. Система надёжно защищена от взаимодействия встречных токов и КЗ. Для этого применяются дополнительные реле и механизмы блокировок, которые не показаны на схеме.
При необходимости оператор может переключать линии вручную с панели контролёра. Он также может изменять настройки блока управления, включать ручной или автоматический режим работы. Фото панели показано на рис. 3.
Рис. 3. Панель контролёра резервного питания
В АВР могут реализовываться несколько режимов функционирования:
- ручной;
- автоматический;
- полуавтоматический.
Ручной режим чаще всего используют наладчики при настройке АВР.
Схемы подключения АВР и их описание
Основная функция АВР – автоматическое переключение вводов, причём таким способом, чтобы исключить встречные токи.
Простая схема на рис. 4 объясняет принцип переключения.
Рисунок 4. Схема АВР
Контакты КМ1и КМ2 взаимосвязаны. После размыкания одного контакта, замыкается другой. Они не могут быть одновременно включены.
Существует множество различных схем подключения автоматического ввода резерва, но принцип их построения всегда такой: АВР устанавливают между вводом и потребителями. Обычно после электросчётчика. Сам щит с автоматикой может располагаться где угодно, но принцип его подключения именно такой. Этот принцип наглядно иллюстрирует схема на рис. 5.
Рис. 5. Наглядная схема подключения АВР
Детальная схема подключения блока автоматического запуска генератора показана на рисунке 6. На схеме К1 и К2 – это контакторы. Цифрами в кружках обозначены номера клемм. Пользуясь этой схемой не сложно подключить такой блок самостоятельно.
Рис. 6. Детальная схема подключения блока автозапуска генератора (БАГ)
Принципиальная схема подключения АВР для частного дома показана на рис. 7.
Рис. 7. Принципиальная схема
В данной схеме применено АЗУ, обеспечивающее стабильное напряжение и непрерывное питание в локальной сети.
В качестве примера приводим две схемы для трёхфазного тока (рис. 8). На изображении В показано одностороннее исполнение(дополнительное реле напряжения PH). При таком подключении генератор запускается в автоматическом режиме, после прекращения подачи электроэнергии. Другими словами, ввод от генератора является резервным.
На изображении А – исполнение двухстороннее. Обе секции имеют одинаковый приоритет. Такое подключение позволяет переключать линии, не зависимо от наличия напряжения в каждой из них.
Рис. 8. Подключение АВР для трёхфазного тока
Выбор схемы зависит от поставленной задачи, которую вы намерены решить.
Самостоятельное изготовление АВР
Если вы приобрели генератор с электростартером, то можете самостоятельно автоматизировать процесс ввода резерва. Для этого необходимо подобрать схему, отвечающую особенностям вашей домашней сети. После этого купите все необходимые детали, с учётом мощностей потребителей.
Вам понадобится:
- Универсальный контроллёр.
- Контакторы (для самой простой схемы – не менее 2-х).
- Электрический шкаф.
- Трёхуровневый переключатель рабочих режимов.
- Блок питания на 1 – 3 Ампера.
- Автоматика для пуска/остановки двигателя генератора (если он не оборудован таковой).
- Соединительные кабели, рабочие инструменты.
Этапы работы:
- Установка шкафа. Выберите подходящее место для электрощита (желательно ближе к основному вводу).
- Монтаж деталей. Размещайте все узлы так, чтобы был доступ ко всем контакторам и клеммам.
- Подключение линий. Строго следуйте схемам и соблюдайте назначение клемм. Пользуйтесь обозначениями на крышках и корпусах приборов. Следите, чтобы провода не пересекались. В последнюю очередь присоединяйте провода ввода, разумеется, при отключённом вводном автомате.
- После монтажа обязательно протестируйте работоспособность блока АВР.
Выбор АВР
Приведенная ниже таблица поможет вам определиться с выбором типа АВР.
Что такое гидратация цемента и для чего нужно знать процессы, происходящие с ним
Гидратация цемента – это процесс прохождения реакции между компонентами смеси и водой. Без воды бетонный раствор получить не удастся, так как именно при ее добавлении начинается стадия схватывания цемента, а потом и твердения. Эти два этапа считаются основными для приобретения смесью заявленных характеристик (в первую очередь прочности, а также других важных параметров).
Согласно стандартам, начало схватывания портландцемента должно наступать через 45 и более минут после замеса смеси. После того, как процесс схватывания завершился (до 3 часов по регламенту), начинается твердение цементного раствора. Это более длительный процесс, который может занимать годы.
Марочной прочности бетонная смесь достигает через 28 дней, но и по истечении этого периода процесс твердения и набора камнем прочности продолжается.
Знать о том, каким образом проходит схватывание и твердение портландцемента, нужно обязательно. Уделив внимание этим этапам, удастся избежать ошибок при замесе и заливке, которые часто приводят к потере раствором клеящей способности, понижению прочности, деформациям и другим неприятным последствиям. Немаловажны эти знания и для производства, использования разнообразных добавок к цементу, которые меняют определенные характеристики и свойства монолита, способны продлевать или сокращать стадии.
Гидратация – что это такое
Гидратация цемента – это физико-химический процесс связывания воды и ингредиентов цементного порошка. Тут стоит внимательнее изучить состав цемента и понять, каким образом взаимодействуют с водой различные компоненты, как они влияют на сроки схватывания цемента и другие характеристики.
Компоненты, входящие в состав цемента:
- С2S – двухкальцивеый силикат
- С3S – трехкальциевый силикат
- С3А – трехкальциевый алюминат
- С4АF – четырехкальциевый алюмоферит
Влияние компонентов на гидратацию:
Все минеральные составляющие цемента важны для его качества и правильного прохождения процесса гидратации. При смешивании портландцемента с водой в составе сразу создаются новые внутрикристаллические связи, демонстрирующие постепенно нарастающую прочность и доводящие бетон до состояния искусственного камня.
Ввиду того, что сроки схватывания цемента невелики и составляют в норме от 45 до 90 минут, готовить смесь нужно непосредственно перед использованием, чтобы успеть залить и выполнить все работы до начала достижения реакцией того этапа, когда работать со смесью уже невозможно (трудно заливать) или бесполезно (понижается уровень прочности).
Для полного прохождения реакции гидратации соотношение объемов цемента и воды обычно берут равное 3:2. Химически связывается до 25% молекул воды, остальные же остаются в гелевых порах бетона, пребывая в физически связанном виде. Уменьшение объема воды приведет к неполной гидратации, повышение – к появлению капиллярных пор в процессе связывания, что понижает прочность. Точные объемы составляющих всегда указываются в инструкции к цементу или рецептуре приготовления конкретной марки бетона.
Схватывание цемента
Стандартные сроки схватывания цемента:
- При комнатной температуре – до 3 часов
- При низкой температуре – до 20 часов
- При высокой температуре (если бетон находится в камере пропаривания) – до 20 минут
Существуют разные типы цемента, которые выделяют в соответствии со временем схватывания. Медленный цемент начинает схватываться по истечении 2 часов после замеса, средний – через 45-120 минут, быстрый – через 45 минут. Даже если условия неблагоприятные для прохождения реакции, цемент схватывается максимум за сутки.
После того, как бетон схватился, он еще не обладает всеми параметрами по стандарту и продолжать строительные работы запрещено. Бетон может разрушаться даже при минимальных нагрузках, терять характеристики, неравномерно застывать и т.д. Поэтому в процессе набора прочности цемента нужно прекратить работы и обеспечить идеальные условия.
Процесс твердения цемента
Это второй и более длительный этап, который следует сразу за схватыванием. Твердеть цемент может на протяжении многих лет. Максимальных (100%) показателей прочности смесь достигнет через несколько лет, но уже через 28 суток набирает большую часть (до 90-95%), пригодных для выполнения дальнейших работ и эксплуатации.
Обычно процесс твердения цемента запускается через сутки после начала реакции гидратации. Сначала бетон не прочный и подвержен негативному воздействию среды: частицы цемента уже кристаллизировались, скрепили заполнитель смеси вокруг себя, но пока связи чрезвычайно хрупкие и могут легко разрушиться.
Минимальные механические воздействия разрушают связи и восстановлению они не подлежат. Так, если походить по твердеющей стяжке, соединения разрушатся и уже никогда не схватятся: в местах, где было воздействие, в скором времени бетон начнет высыпаться, трескаться и крошиться.
Для обеспечения нормальных характеристик бетона застывания его нужно дожидаться правильно – в первые 14-20 дней создать влажную среду, брызгать водой при необходимости, защищать от ультрафиолета. Бетон должен застыть, но никак не высохнуть (в таком случае не избежать трещин, деформаций, увеличения усадки и других неприятностей).
Гидратация цемента – самый важный процесс, который должен проходить по технологии. Поэтому до начала работы с раствором необходимо правильно определить водо-цементное отношение, пропорции компонентов, изучить инструкцию и обеспечить раствору идеальные условия для прохождения всех реакций.
Описание процесса гидратации цемента и его особенности
Образование цементного камня (бетона) в результате взаимодействия воды и строительной смеси основа современного строительства. Этот процесс известен как гидратация цемента, он носит необратимый характер, и правильное его прохождение во времени определяет качество строительных работ.
- Гидратация бетона или цемента
- Особенности реакции, как влияют компоненты
- Основные стадии затвердевания
- Схватывание цемента
- Процесс твердения цемента
- Как можно повлиять на процессы
Гидратация бетона или цемента
Ингредиенты цементного порошка вступают в химическое взаимодействие с водой и начинается кристаллизация в получаемом монолите. Для полноценного прохождения гидратации бетона соотношение объема цемента и жидкости составляет 3:2 и должно быть точно соблюдено. Тщательный замес раствора позволяет создавать однородную структуру камня и управлять временем схватывания монолита.
Время от начала замеса до начала схватывания – это тот период, в течение которого раствор должен попасть в форму или опалубку. Согласно строительных регламентов он равен 45 минутам, однако модифицирующими присадками и постоянным перемешиванием в миксере может быть растянут.
Обратите внимание! После заполнения раствором форм или опалубки процесс связывания компонентов (схватывание) происходит в течении 3-х часов и тоже может быть изменено добавками, технологией и внешней средой. Процесс набора заявленной прочности бетона достигает 28 дней, но твердение цемента не прекращается и длится годами.
Особенности реакции, как влияют компоненты
Основой цемента любой марки составляют 4 минеральных соединения в разных пропорциях входящие в строительную смесь:
- C3S трёхкальциевый силикат;
- C3A трёхкальциевый алюминат;
- C2S двухкальциевый силикат;
- C4AF четырёхкальциевый алюмоферрит.
Любой из них вступая в контакт с водой по-своему влияет на химический процесс в отдельных временных отрезках нелинейного графика превращения раствора в каменный монолит.
Трехкальциевый силикат C3S активно участвует в процессе кристаллизации раствора в монолит на всем его протяжении. Эта химическая реакция носит изотермический характер, и соединение C3S с водой обеспечивает выделение тепла при замесе, затем снижение нагрева при перемешивании. В период схватывания энергия выделяется интенсивно и в дальнейшем, на этапе нормального твердения, 28 суток постепенно снижается.
Трехкальциевый алюминат C3A отвечает за процесс схватывания раствора. Именно его взаимодействие с водой приводит к выделению тепла при схватывании в первое время после заливки. По мере набора прочности активность минерала слабеет, и он прекращает работу.
Двухкальциевый силикат C2S включается в работу при выходе процесса нормального твердения на финиш (90% набора прочности бетона), то есть примерно через месяц соединения цементной смеси с водой. Его действие продолжает укреплять изделия из бетона после достижения заявленной прочности. Введение пластификаторов в смесь может сократить месячный промежуток времени и заставить работать этот компонент раньше без потери качества.
Четырехкальциевый алюмоферрит C4AF работает как катализатор на финишном отрезке твердения бетона. Взаимодействуя с водой, двухкальциевым силикатом C2S, а также модифицирующими добавками он существенно улучшает характеристики бетона.
Гидратация цемента — это длительный процесс взаимодействия его с водой, каждый ингредиент в нем играет основную роль на своем отрезке времени.
Основные стадии затвердевания
В создании монолитного бетонного сооружения или товарной железобетонной продукции принято выделять два существенных этапа: схватывание цементного раствора и твердение бетонного массива. Последовательное успешное выполнение этапов позволяет получить запланированные характеристики сооружений.
Схватывание цемента
Первый этап длится не более суток. На скорость схватывания влияют соотношение основных ингредиентов цемента, модифицирующих присадок и температуры окружающей среды.
В зависимости от состава цементные смеси различаются:
- Быстрые, начало схватывания от 45 минут после замеса;
- Медленные, по истечении 2 часов соединения с водой;
- Средние, время схватывания между 45 и 120 минутами.
Температура окружающей среды для схватывания после выбора смеси играет определяющую роль. Зависимость от нее прямая: чем она выше, тем быстрее схватывается раствор цемента.
При комнатной температуре плюс 20° бетон схватится максимально через 3 часа (сам этап схватывания длится час).
Если заливка производится при 0° и ниже, процесс схватывания может затянутся до 20 часов. Это происходит из-за задержки начала этапа до 10 часов от заполнения форм.
При выпуске товарных бетонных изделий в камерах с насыщенным паром и высокой температурой (пропариванием) на заводах ЖБИ время схватывания сокращают до 20 минут.
Цементный раствор, который прошел этап схватывания, еще не продукт с нужными параметрами. Он еще не стал бетоном и может разрушаться при небольших нагрузках, терять образовавшиеся слабые связи, которые уже не восстановить. До завершения второго этапа нельзя производить механических работ и ухудшать температурный режим.
Процесс твердения цемента
Второй этап получения прочного бетона запускается примерно через сутки после начала гидратации. В первую неделю после схватывания цементный раствор приобретает до 70% заявленных характеристик. Затем твердение замедляется и на 90-95% прочности бетон выходит по истечении 28 дней. Остальные 5% прочностных характеристик цементный камень может добирать несколько лет.
Четырехнедельный срок твердения бетона определен производителями различных марок цементных смесей для гарантированного получения качественного монолита.
Во время застывания нельзя подвергать массив механическим воздействиям, чтобы не нарушать связи заполнителя с кристаллизирующимися частицами цемента. При необходимости, до 20-го дня процесса, можно увлажнять бетон, защищать от солнечного света (ультрафиолета) и обеспечить температуру выше 0° (желательно).
Как можно повлиять на процессы
На этапе схватывания гидратации бетона это еще подвижный материал и, пока он перемешивается, процесс твердения не начинается. На этом свойстве основана доставка раствора к месту строительства в автомобилях с работающими бетономешалками (миксерами). Но время задержки схватывания при помощи перемешивания раствора ограничено, особенно в жару. Бетон может свариться и не набрать прочность.
Залитый в форму или опалубку раствор должен правильно, согласно технологии затвердеть, а не высохнуть или замерзнуть. В противном случае он деформируется, трескается, образуются пустоты и увеличивается усадка.
Важно! После тщательного изучения инструкции до начала работы как можно точнее определить и подготовить объем цементной смеси и воды. Недостаток жидкости приведет к тому, что часть цемента не будет участвовать в гидратации, а при избытке воды неизбежно возникнут капилляры внутри массива. Бетон не будет монолитным и быстро разрушится при отрицательной температуре.
Для специальных условий обычный цемент не подходит, для них разработаны различные добавки, позволяющие получать качественные бетоны, работающие в агрессивных средах и критических температурах. При выборе или составлении формулы смеси необходимо это учитывать. Описание влияния присадок даны в регламентах на смеси.
Оснащение современных бетонных заводов дозирующим и смесительным оборудованием, а также совершенствование технологии укладки бетона позволяет получать качественные сооружения и изделия из цемента.
Методы определения активности цемента
Технология изготовления цемента своими руками
Особенности применения быстродействующего цемента
Технология применения глиноземистого цемента
Схватываемость цемента – скорость схватывания при различных условиях
Необратимый процесс потери подвижности бетона или цементно-песчаного раствора называется – время схватывания цемента. Это важный, нормируемый показатель качества для всех общестроительных цементов (портландцемент, шлакопортландцемент, пуццолановый цемент, композиционный цемент и др. видов) кроме тампонажных.
- Начало схватывания цемента
- Сроки схватывания цемента
- Ускорители схватывания цемента
- Замедлители схватывания цемента
- Ложное схватывание цемента
- Заключение
Для тампонажных цементов нормируется «время загустевания». Практическое применение данного показателя заключается в определении времени возможности продолжения строительных, а также возможности использования бетонной конструкции по прямому назначению.
Начало схватывания цемента
После затворения строительных смесей (бетона или цементно-песчаного раствора) в состав которых входит цемент, начинается химическая реакция – гидратация цемента. В гидратации участвуют цемент и вода. В ходе протекания реакции пластичное связующее обволакивающее наполнитель раствора (щебень, песок, гравий, строительный мусор, шлак и т.п.), затвердевает и превращается в монолитный каменный материал.
Реакция гидратации является необратимо экзотермической – протекает с выделением теплоты. При этом время затвердевания (схватывания) зависит от температуры окружающей среды, количества затворителя, тонкости помола цемента, влажности воздуха, присадок и типа цемента.
Сроки схватывания цемента
Важная техническая характеристика любого бетонного раствора – начало схватывания цемента гост 30515-2013 при стандартных условиях (средняя температура окружающего воздуха 20 градусов Цельсия, средняя влажность окружающего воздуха 75%). «Святое писание» каждого строителя – ГОСТ 30515-2013, дифференцирует общестроительные цементы на три категории:
- Медленносхватывающиеся. Время начала схватывания более 2 часов после затворения.
- Нормально схватывающиеся. Время начала схватывания более 45 минут до 2 часов после затворения.
- Быстросхватывающиеся. Время начала схватывания менее 45 минут после затворения.
Также ГОСТ 30515-2013 определяет предельные отклонения начала схватывания. Для медленносхватывающихся и нормально схватывающихся цементов – минус 15 минут от нормируемого показателя, для быстросхватывающихся – плюс 5 минут от нормируемого показателя. На скорость гидратации цемента кардинально влияет температура воздуха.
При понижении температуры до 5 градусов Цельсия и ниже процесс гидратации практически останавливается. В этом случае конструкцию укрывают специальными матами, строят над ней временный шатер, либо прогревают другими доступными способами. Сроки схватывания любого цемента можно как увеличить, так и уменьшать внесением специальных добавок.
Ускорители схватывания цемента
В зависимости от конкретных условий строительства и ремонта застройщику необходимо ускорить начало и период времени схватывания. Например, близится холодное время года и стоит задача максимально ускорить все виды строительных работ, Ускорить схватывание цемента можно с помощью внесения в бетонную смесь специальных присадок.
Популярные присадки для ускорения схватывания цемента:
- Ускоритель твердения для бетона «УП2М», Россия, средняя цена 43 руб/кг.
- Ускоритель твердения для бетона «Форт Ускорин», Россия, средняя цена 24 руб/кг.
- Супер пластификатор ускоритель твердения «Реламикс Т-2», Россия, средняя цена 98 руб/кг.
Указанные и другие присадки для ускорения схватываемости цемента вносятся в момент затворения и начала перемешивания бетонного раствора. В общем случае при стандартных условиях (температура окружающей среды 20 градусов Цельсия, относительная влажность воздуха 75-80%) с помощью указанных видов присадок можно укорить период схватывания и набора марочной прочности в три раза без потери прочности и долговечности конструкции.
Замедлители схватывания цемента
Максимально уменьшить время начала и конца схватывания цемента может потребоваться в следующих случаях. Производится заливка масштабной конструкции (фундамент многоэтажного здания, конструкции гидротехнического или подземного сооружения, чаша бассейна или бетонной емкости).
В этом случае замедлитель срока схватывания цемента нтф и другие виды замедлителя схватываемости связующего позволяют обеспечить непривычность строительных работ при всех прочих равных условиях.
Замедлители схватываемости цемента:
- «Бисил Ретардер», Испания, цена 285 руб /кг.
- Пластификатор бетона «РЕТАДОЛ», Греция, цена 159 руб/ кг.
- Гиперпластификатор «FREM GIPER S-SBlз», Беларусь, цена 112 руб/кг.
Использование замедлителей схватываемости цемента позволяют увеличить время необратимого процесса потери подвижности бетонных растворов в среднем до 24-48 часов после затворения.
Ложное схватывание цемента
При приготовлении бетонных растворов своими силами непосредственно на строительной площадке существует опасность ложного схватывания цемента. Лаборатории бетонных заводов четко отслеживают этот вредный показатель и принимают соответствующие меры. Поэтому приобрести готовый бетон с ложным схватыванием практически невозможно.
Определение ложного схватывания цемента – ложным схватыванием связующего принято называть сиюминутное загустевание бетона в течение нескольких минут после затворения. Причиной ложного схватывания, является нарушение технологии производства цемента либо наличие щелочи. В соответствии с ГОСТ 30515-2013 существуют следующие виды ложного схватывания
- Ложное схватывание I типа. Моментальная потеря подвижности цементным тестом, связанная с нарушением технологии производства. Устраняется с помощью повторного перемешивания смеси без добавления затворителя.
- Ложное затвердевание II типа. Временная либо частичная потеря подвижности цементной субстанции по другим причинам, также устраняемая с помощью повторного перемешивания смеси без добавления затворителя.
Заключение
Частным застройщикам, использующим готовый бетон или бетон собственного изготовления, следует, по возможности, производить масштабные бетонные работы в теплое время года. В противном случае неизбежны дополнительные затраты на приобретение ускорителей схватывания цемента и организацию утепления и прогревание бетонного сооружения.
